磨损量不仅影响刀具损耗费用、加工时间、加工质量,而且影响电极EDM加工工件材料的表面质量,是优化高速加工的重要参数。
石墨电极材料加工的主要刀具磨损区域为前刀面和后刀面。 在前刀面上,刀具与破碎切屑区的冲击接触产生冲击磨粒磨损,沿工具表面滑动的切屑产生滑动摩擦磨损。 影响刀具磨损的几点事项:1、刀具材料刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。 刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。 硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。 负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。 (2)后角,如果后角的增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。 (3)螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长最长,切削阻力,刀具承受的切削冲击力,因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是的。
当螺旋角去较大时,铣削合力的方向偏离工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。
因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的,所以在选择方面一定要多加注意。
通过对石墨材料的加工特性做了大量的科学测试,PARA刀具优化了相关刀具的几何角度,从而使得刀具的整体切削性能大大提高。 4、刀具刃口的强化刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视,而又是十分重要的问题。 金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口,存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。 石墨高速切削加工刀具性能和稳定性提出了更高的要求,特别是金刚石涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理,才能保证涂层的牢固性和使用寿命。 刀具钝化目的是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷,使其锋值减少或消除,达到圆滑平整,既锋利坚固又耐用的目的。 5、刀具的机械加工条件选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。 (1)切削方式(顺铣和逆铣),顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。 综述以上几点,刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件,在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色,缺一不可,相辅相成的。 一把好的石墨刀具,应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。 所谓数控是数字控制,根据生产的程序采用电子计算机进行数字计算,然后对生产过程进行控制,以实现生产过程自动化的一种技术。 随着电子计算机的发展,数控技术的应用也越来越普及,其中发展特别迅速的一个方面,是数控机床。 石墨电极的机械加工是石墨电极生产的一道工序,其加工方法与金属制品的加工方法相似。 数控电极加工机床以其效率高、精度高、自动化程度高和便于调整,成为电极机械加工机床的重要发展方向。 从使用情况看,效果是明显的,不但降低了工人的劳动强度,改善了生产环境,提高了劳动生产率,而且由于采用数控技术,使石墨电极的加工质量明显提高。 2石墨电极的机械加工工艺石墨电极在压型后,它的大小和形状已经确定,但是压型后的生制品经过焙烧和石墨化后,由于产生了一定程度的变形,表面上还粘附一些填充料等杂质,显得形状不规则,表面粗糙不平,无法满足使用要求,必须经过机械加工,才能使用。 石墨电极的机械加工包括镗孔、车外圆和铣螺纹,与金属制品的加工相似。
根据石墨电极加工的生产特点,数控电极加工机床一般采用3机组的结构,分别完成镗孔、车外圆和铣螺纹。 石墨电极机械加工的第1道工序是镗孔和粗平端面,端面的切削量一般设定为小于30mm,镗孔后孔壁要求给铣螺纹留一定的加工余量,约2mm。 镗孔和粗平端面以后,要进行外圆的加工,外圆的加工量一般小于15mm。 这道工序工艺简单,只要调整好外圆加工车刀,使之满足加工质量要求可以了。
石墨电极机械加工的最主要工序是铣螺纹,它的质量好坏直接关系到石墨电极的使用。 在铣螺纹的加工中,对螺纹的锥度、孔径、扣形都有严格要求,并要进行连接试验。 3数控技术在石墨电极机械加工中应用3.1数控电极加工机床的结构数控电极加工机床由数控系统(CNC)、伺服系统和机床本体3部分组成,如图1所示。 图1数控加工机床的结构数控机床的可靠性主要取决于数控系统,数控系统的发展方向是提高处理速度和控制精度,增强抗干扰能力,增加可靠性,减小体积等。 日线 机床的FANUC-18TEA数控系统和 美线 机床的AB-7360数控系统相比在这些方面都有很大提高。
伺服系统也叫执行机构,它的性能好坏直接影响加工精度、进给速度和生产效率。